第16章 电磁转换 复习-【拔尖特训】2024-2025学年九年级下册物理（苏科版）

56 第十六章复习 ▶ “答案与解析”见P33 考点一 电磁作图 典例1 (2024·连云港) 如图所示,请标出通电 螺线管的N、S极,并用箭头画出图中磁感线的 方向. (典例1图) 跟踪训练 1. (2024·苏州)在图中标出电源和螺线管上方 的极性. (第1题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级下 57 典例2 科技改变生活,如图所示为某款街道路 灯采用电磁继电器实现自动化智能控制的电 路,其中R0为保护电阻.请你用笔画线将电路 原理图连接完整,使工作电路能正常工作(与触 点的接线只能接在静触点上,图中已给出静触 点E、F、G、H 的四根引线;连线不能交叉),达 到白天因光敏电阻阻值变小而熄灯,夜晚因光 敏电阻阻值变大而亮灯的效果. (典例2图) 跟踪训练 2. 如图所示为一种水位自动报警器的原理图. 水位没有到达金属块A的下表面时,LED灯 亮;水位到达金属块A 的下表面时,警鸣器 响.图中工作电路未连接完整,请用笔画线完 成电路的连接. (第2题) 考点二 电磁综合 典例3 (2024·宿迁)2024年5月1日,我国第 三艘航空母舰福建舰首次海试.将搭载自主研 发的电磁弹射系统,该系统能利用强磁场对通 电轨道产生的力使舰载机加速起飞.下列图示 与此原理相同的是 ( ) A. B. C. D. 跟踪训练 3. (2023·苏州)下列与磁现象有关的实验中, 说法正确的是 ( ) (第3题) A. 图甲中磁体通过磁场对回形针施加力 B. 图乙说明磁场对电流有力的作用 C. 图丙是电磁感应原理的应用 D. 图丁说明了电流具有磁效应 典例4 (2024·安徽)如图所示为动圈式话筒 的简化示意图.磁铁固定在适当的位置,线圈与 膜片连接,声波可使膜片左右振动从而带动线圈 振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号 的转变,其工作原理是 ( ) (典例4图) A. 磁场对通电导线的作用 B. 电流的热效应 C. 电流的磁效应 D. 电磁感应 跟踪训练 4. 如图所示,磁共振成像是一种医学成像技术, 它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十六章　电磁转换 58 像.若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会 吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中 产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人, 重则危及生命.上述说明中,没有涉及的知 识是 ( ) (第4题) A. 铁在磁场中会被磁化 B. 磁能生电 C. 电流的热效应 D. 同名磁极相互排斥 典例5 (2024·兰州)科技创新活动中,小雅的 作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其 原理如图甲所示,a、b两根导体棒分别悬挂在两 个蹄形磁体的磁场中,两导体棒通过导线相连, 构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右 摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现 象的说法,不正确的是 ( ) (典例5图) A. 导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生 感应电流 B. 导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能 的转化 C. 导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的 原理相同 D. 用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也 会随之摆动 跟踪训练 5. 小刚设计了一个如图所示的实验,A、B两线 圈通过导线连接构成闭合回路,并将导线通 过绝缘线悬挂起来,使磁体甲穿入线圈A 中,手拿磁体乙靠近或远离线圈B 时,线圈 A会随之摆动.对于这一实验过程,下列说法 中正确的是 ( ) (第5题) A. 线圈A 相当于用电器,线圈B 相当于 电源 B. 利用线圈A的摆动原理可以制成发电机 C. 磁体乙靠近线圈B时,磁体乙上的电能转 移到线圈B中 D. 磁体乙靠近与远离线圈B 时,线圈A 的 起始摆动方向相同 考点三 物理综合 典例6 家用餐具消毒柜是对家庭餐具进行消 毒、烘干的健康生活器具.某品牌消毒柜的电路 原理图如图所示,下表中记录了它的部分参数. 消毒电路由S1、紫外线灯管L、发热管R1、温控 开关K组成,K开始时处于闭合状态,当柜内温 度超过120℃时断开,当温度降到120℃以下时 自动闭合,烘干电路由S2、发热管R2、电磁继电器 开关组成,其中R2正常工作时的功率为烘干功 率,烘干时,当电磁铁线圈中的电流达到0.02A 时,衔铁被吸起,触点D、E 分离;当电磁铁线圈 中的电流减小到0.01A时,衔铁被释放,触点 D、E重新接触,使烘干温度维持在55~85℃. 控制电路电压U=6V,R3是定值电阻,RT是热 敏电阻,其温度与消毒柜内温度相同,阻值随温 度的升高而减小,电磁铁线圈的电阻忽略不计. (典例6图) 额定电压 220V 紫外线 灯管功率 20W 烘干功率 500W 烘干温度 55~85℃ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级下 59 某次使用时,将餐具放入消毒柜内,关闭好柜门, 将插头插入家庭电路的插座中,电压为220V. 闭合开关S、S1,对餐具消毒15min;断开开关 S1,闭合S、S2、S3,再烘干60min. (1) 若为该消毒柜写一份使用时的安全注意事 项,则其中错误的是 (填字母). A. 禁止用潮湿的手进行操作 B. 消毒柜的金属外壳不需要接地 C. 消毒时切勿将塑料等不耐高温的餐具靠 近R1 D. 严禁在无保护条件下,直视正在工作的紫外 线灯管 (2) 烘干期间,当消毒柜内温度为55℃时,控制 电路中RT的阻值为500Ω.则当消毒柜内温度 为85℃时,RT的阻值为多少? (3) 若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为 0.125kW·h,其中,消毒时,L和R1同时正常 工作时通过消毒电路的总电流为1A;烘干时, R2的实际工作时间为总烘干时间的20%,则 R1= Ω,R1 的实际工作时间为 min. 跟踪训练 6. 国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置, 在意外熄火(如汤水溢出)时,装置能自动关 闭气路.如图甲所示为小华设计的模拟装置 示意图.电源电压U=6V;当电磁铁线圈中 的电流I≤0.02A时,衔铁K 被释放,从而 关闭气路(未画出)并启动保护功能,反之打 开气路;线圈电阻不计,热敏电阻Rt的阻值 与温度的关系如图乙中图线a所示. (第6题) (1) 停止加热(意外熄火)后,随着Rt的温度 降低,线圈中的电流将变 . (2) 调试装置时,需满足以下两个条件: ① 装置启动保护时Rt的温度不高于80℃. ② 为防止意外熄火后燃气泄漏的时间过长, 装置启动保护时Rt 的电功率应不超过 0.06W. 为满足上述条件,求电阻箱R 接入电路阻值 的范围. (3) 调试完成后,若仅将Rt更换为如图线b 所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本 领相同),小华发现装置启动保护功能的灵敏 度会降低,你认为其中的缘由是什么? 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十六章　电磁转换 60 1. (2023·武汉)在学校举行的劳动技 术成果汇报展示活动中,小强同学 展示了一辆自己组装的玩具车,它 具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退” 三种工作模式.通过控制开关S1、S2和滑动 变阻器R1来改变灯L的亮度,实现“原地灯 光秀”;通过改变直流电动机的转动方向及转 速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所 示.已知电源电压不变,标有“0.6A”字样的 灯L的电阻不变且RL=10Ω,定值电阻 R2=5Ω.当玩具车在“原地灯光秀”模式下工 作时,电流表A的最大示数为0.4A.关于下 列结论:① 电源电压为9V.② 玩具车“调速 前进”时,电流表A的最大示数小于0.6A. ③ 玩具车“定速后退”时,电路消耗的总功率 小于2.4W.④ S闭合,S1接1,S2接2时,玩 具车处于“原地灯光秀”模式.其中正确的是 ( ) (第1题) A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 2. (2024·苏州)如图所示,在a、b两端接入电 源或电流表组成不同的装置,下列说法中,正 确的是 ( ) (第2题) A. 接电源,和发电机的原理相同 B. 接电流表,和电动机的原理相同 C. 接电源,可将电能转化为机械能 D. 接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转 3. 如图所示为小利设计的一种限流器原理图, 当电流超过限制电流时,会自动切断电路. (第3题) (1) 图中的电磁铁M 是利用 发现 的电流的磁效应原理来工作的. (2) 若要把限流器接入家庭电路中,从安全用电 角度考虑,应把它接在进户线的 线上. (3) 调试时,电流尚未达到设计的限制电流, 限流器已经切断电路.为达到设计要求,应把 滑动变阻器的滑片P向 (左/右)移动. (4) 当电流超过限制电流时,衔铁N 被电磁 铁M 吸引过去,匀质的金属杆OA 在弹簧拉 力的作用下绕O点转动,使电路断开,刚转动 时杠杆OA属于 杠杆. 4. (2023·苏州)寒冬,为给小鸡仔提供温暖的 环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图.控 制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏 电阻R2(安装在恒温箱内,阻值随温度升高 而显著减小)、低压电源等组成.加热电路由电 源、电热丝R3和R4等组成.调节R1的阻值, 闭合开关S1、S2,箱内温度升高到设定值后即 在小范围内波动,且降温阶段降温比较平缓. (第4题) (1) 通电线圈上端是 极,温度升高 时,电磁铁磁性 . (2) R3阻值 (大于/小于)R4阻值. (3) 将R1的阻值稍微调小一些,恒温箱控制 的温度将 . 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级下 61 5. 将两块磁体分别吸在干电池的正负极上,使 两块磁体的N极都向外,构成了一个可以在 平面上滚动的滚轮.如图所示,将锡箔纸平铺 在水平桌面上,再将滚轮轻轻地放在锡箔纸 上,这时锡箔纸、磁体、干电池就构成了闭合 电路形成电流,锡箔纸上电流的方向是从 (A到B/B到A).由于电流在磁场 中会受到 ,滚轮立刻开始向前滚动. 滚轮能够滚动,其原理与 相同.若让 滚轮向相反的方向滚动,请说出一种可行的 做法: . (第5题) (第6题) 6. 如图所示,用细线将一个轻质铝环悬挂起来, 当条形磁体靠近铝环时,铝环被推开,这是因 为发生了 现象,铝环中出现了电流; 通电的铝环周围有磁场,若将铝环看作单匝 线圈的螺线管,则图中铝环的左侧是螺线管 的 (N/S)极;从铝环左侧看,铝环中 的电流方向为 (顺时针/逆时针).将 磁体调转方向,用S极一端靠近铝环,则铝环 会被 (推开/吸引). 7. (2024·镇江)某水位报警模拟装置 如图甲所示,浮子Q 由圆柱和硬杆 构成,圆柱的底面积S=5×10-3m2, 高H=0.2m,密度ρ=0.6×103kg/m3,硬 杆的质量和体积均不计.Q 只能沿图中的竖 直虚线运动.当向水池内缓慢注水使水位达 到某处时,衔铁K 被释放,电铃开始报警.已 知电源电压U=6V,R1为电阻箱,压敏电阻 R2的阻值与硬杆对其压力F的关系图线如图 乙所示;当电磁铁线圈中的电流I>0.05A 时,衔铁K 被吸住,当I≤0.05A时,衔铁K 才会被释放;不计线圈电 阻,g取10N/kg. (第7题) (1) Q 的质量为 kg.当水位不断上 升时,池底所受水的压强将变 . (2) 当Q刚开始向上运动时,求其浸在水中 的体积. (3) 在报警装置能正常报警的情况下: ① 求电阻箱R1接入电路的阻值范围. ② 为降低刚开始报警时的水位,下列措施 中,可行的有 (多选). A. 仅适当增大硬杆的长度 B. 仅适当增大圆柱体的高度 C. 仅适当增大电源电压U D. 仅适当增大R1接入电路的阻值 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十六章　电磁转换 则可知,A的上端是N极.② 玻璃从 -5℃升高到45℃需要吸收的热量 Q=c玻璃m玻璃Δt=0.8×103J/(kg·℃)× 9kg×[45℃-(-5℃)]=3.6× 105J,电热丝R2的电功率P= U22 R2 = (12V)2 0.8Ω =180W ,电热丝产生的热量 完全被玻璃吸收,所以W=Q,加热所 需的时间t=WP= Q P = 3.6×105J 180W = 2000s.(2) 开关S接“自动”:据题 意,玻璃的温度为45℃时,控制电路 中通过的电流I1=0.02A,消耗的电 功率P1=U1I1=6V×0.02A= 0.12W;因为R1 的阻值随温度的降 低而减小,所以据题意玻璃的温度为 15℃时,控制电路消耗的电功率 P2=P1+ΔP=0.12W+0.03W= 0.15W,总 电 阻 R总 = U12 P2 = (6V)2 0.15W=240Ω ,R1=R总 -R0= 240Ω-150Ω=90Ω.(3) 由P= U22 R2 可知,P 与R2 成反比;由题图乙可 知,R2由若干条银浆线并联而成,据 影响电阻大小的因素、并联电路电阻 的特点可知,增加银浆线的横截面积 和条数,可减小R2,从而增大P. 5. (1) 减小 增大 (2) 50Ω (3) ① 77.4 ② 减小水流速度 减 小电阻 [解析](1) 随着储水箱内水 量的减少,RF 所受水的压强减小,根 据F=pS知,RF所受水的压力减小. 由题可知,压力减小,电流要变小,灯 才能亮,所以RF 的阻值应随压力的 减小而增大.(2) 指示灯L刚亮起时 RF的阻值RF= U I -R= 6V 0.04A- 100Ω=50Ω.(3) ① 水流经过加热装 置的时间t=Lv= 0.1m 0.1m/s=1s ,加热 装置产生的热量Q=W =U' 2 R't= (220V)2 22Ω ×1s=2200J ,水的质量m= ρ水V=ρ水LS=1×103kg/m3×0.1m× 10-4m2=0.01kg,水升高的温度Δt= Q cm= 2200J 4.2×103J/(kg·℃)×0.01kg ≈ 52.4℃,末温t2=25℃+52.4℃= 77.4℃.② 减小水流速度,则加热时 间变长,可以提高经过加热区后热水 的温度;减小电阻,根据P=U 2 R ,功率 变大,可以提高经过加热区后热水的 温度. 第十六章复习 ［知识体系构建］ 铁 磁性 排斥 吸引 磁体 静止 外部 南 北 磁场 电流 条形 安培 电流 线圈匝数 磁场 电流 磁场 机械 方向 闭合 一部分 磁场 电磁感应 电 ［高频考点突破］ 典例1 如图所示 (典例1图) [跟踪训练] 1. 如图所示 (第1题) 典例2 如图所示 (典例2图) [跟踪训练] 2. 如图所示 (第2题) 典例3 B [解析]由题知,电磁弹射 系统的原理是通电导体在磁场中受到 力的作用.图A所示装置是探究通电 导线周围存在磁场,即电流的磁效应 的实验装置,故不符合题意;图B所 示装置是演示通电导体在磁场中受到 力的作用的实验装置,故符合题意;图 C所示装置是演示电磁感应的实验装 置,故不符合题意;图D所示装置是 探究电磁铁磁性强弱的实验装置,电 磁铁属于电流磁效应的应用,故不符 合题意. [跟踪训练] 3. A [解析]磁体的周围存在磁场, 磁场的性质是对放入其中的磁体有力 的作用,图甲中磁体通过磁场对回形 针施加力,故A正确;图乙是奥斯特 实验,说明电流的周围存在磁场,故B 错误;图丙是磁场对通电导体有力的 作用,使得线圈转动,是电动机的原 理,故C错误;图丁中转动扇叶会使 得发光二极管发光,说明产生了电流, 是电磁感应原理,故D错误. 典例4 D [解析]磁场对通电导线 的作用,体现的是电动机的原理,故A 错误;电流的热效应是各种电热器的 工作原理,故B错误;电流的磁效应, 是电磁铁的原理,故C错误;电磁感 应是发电机的原理,动圈式话筒的工 作原理与发电机的原理相同,故D 正确. [跟踪训练] 4. D [解析]强静磁场会吸引铁质物 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 33 品,说明铁在磁场中会被磁化;变化磁 场会使携带的金属中产生感应电流是 电磁感应原理;使金属发热而灼伤病 人(电流流过金属导体,使金属导体发 热)是电流的热效应. 典例5 B [解析]导体棒a左右摆 动的过程做切割磁感线运动,闭合的 回路中有感应电流产生,工作时将机 械能转化为电能,故A正确,B错误; 左边作为电源给右边提供电能,右边 导体棒b随之摆动相当于通电导体在 磁场中受力运动,与图乙所示装置的 原理相同,故C正确;用手推动导体 棒b左右摆动的过程中,导体棒b做 切割磁感线运动,闭合的回路中有感 应电流产生,导体棒a也会随之摆动, 故D正确. [跟踪训练] 5. A [解析]由题意知,手拿磁体乙 靠近或远离线圈B时,线圈B做切割 磁感线运动,闭合回路中有感应电流 产生,所以是机械能转化为电能,线圈 B相当于电源,给线圈A 提供电能, 线圈A通电后在磁场中受力运动,相 当于用电器,利用线圈A 的摆动原理 可以制成电动机,故A正确,B错误; 电能是由机械能转化而来,磁体乙上 没有电能,故C错误;磁体乙靠近与 远离线圈B时,感应电流的方向会发 生改变,流过线圈A 中的电流方向改 变,线圈A 的受力方向改变,起始摆 动方向不相同,故D错误. 典例6 (1) B (2) 控制电路如图所 示,当消毒柜内温度为55℃时,热敏 电阻RT=500Ω,电路中电流I= 0.01A,根据欧姆定律I=UR ,得控制 电路的总电阻R总=UI = 6V 0.01A= 600Ω,定值电阻R3=R总 -RT= 600Ω-500Ω=100Ω,当消毒柜内温 度为 85 ℃ 时,电路中电流I'= 0.02A,控制电路的总电阻R总'= U I'= 6V 0.02A=300Ω ,此时热敏电阻 RT的阻值RT'=R总'-R3=300Ω- 100Ω=200Ω (3) 242 6 (典例6图) [解析](1) 使用消毒柜时,为防止触 电,应禁止用潮湿的手进行操作,消毒 柜的金属外壳需要接地,A对、B错. 因为发热管R1 工作时,其附近的温 度接近120℃,所以消毒时切勿将塑 料等不耐高温的餐具靠近R1,C对. 因为强烈的紫外线照射人眼,会对人 眼造成伤害,所以严禁在无保护条件 下,直视正在工作的紫外线灯管,D 对.(2) 由题图可知,控制电路中RT 与R3串联.据题意,当消毒柜内温度 为85℃时,控制电路中的电流I'= 0.02A,R总'=UI' ;而RT'=R总'-R3 →当消毒柜内温度为55℃时,控制 电路中的电流I=0.01A,RT= 500Ω,R3=R总-RT,由R总= U I 求 出R总 后,可求出R3,进而可求出 85℃时RT的阻值.(3) 由题图可知, 消毒时R1与L并联,U1=UL=220V, IL= PL UL =20W220V= 1 11A ,I1=I总- IL=1A- 1 11A= 10 11A ,R1= U1 I1 = 220V 10 11A =242Ω,P1=U1I1=220V× 10 11A=200W. 若本次消毒、烘干电路 实际消耗的电能W总=0.125kW·h= 0.125×3.6×106J=4.5×105J,其中 烘干消耗的电能 W烘 =P烘t烘 = 500W×0.2×60×60s=3.6×105J, 紫外线灯管消耗的电能WL=PLtL= 20W×15×60s=1.8×104J,则R1 消耗的电能W1=W总-W烘-WL= 4.5×105J-3.6×105J-1.8× 104J=7.2×104J,R1的实际工作时 间t1= W1 P1 =7.2×10 4J 200W =360s=6min. [跟踪训练] 6. (1) 小 (2) 150Ω≤R≤200Ω (3) 由题意可知,调试结束后,装置启 动熄火保护功能时,回路中的电流及 回路的总电阻是确定的,即启动保护 功能时,Rt的阻值是确定的,与接入 哪一个热敏电阻无关;由图乙可知,随 着熄火后Rt的温度降低,图线b所对 应的热敏电阻要比图线a所对应的 热敏电阻需降至更低的温度才能启 动保护功能,因此灵敏度将降低 [解析](2) 设装置启动保护功能时, 电阻箱接入电路的阻值为R1,Rt的 温度为80℃,此时电路中的电流I= 0.02A,热敏电阻的阻值Rt1=100Ω, 由欧姆定律得I= UR1+Rt1 ,代入数据 得R1=200Ω,即R≤200Ω.为防止 燃气泄漏时间过长,设装置启动保护 功能时,电阻箱接入电路的阻值为 R2,Rt消耗的电功率为0.06W,此时 电路中的电流I'=0.02A,热敏电阻 的阻值为Rt2.由P=I'2Rt2,代入数 据得Rt2=150Ω,由欧姆定律得I'= U R2 +Rt2 ,代入数据得R2=150Ω,即 R≥150Ω.电阻箱接入电路的阻值应 满足的条件是150Ω≤R≤200Ω. ［综合素能提升］ 1. D [解析]根据题意,通过控制开 关S1、S2和滑动变阻器R1 来改变灯 L的亮度,实现“原地灯光秀”,此时直 流电动机不连入电路,因此S闭合,S1 接1,S2接1时,玩具车处于“原地灯 光秀”模式,故④错误;当玩具车在“原 地灯光秀”模式下工作时,电流表A 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 43 的最大示数为0.4A,电源电压不变, 根据I=UR 可知,电路中总电阻最小 时电流最大,因此此时滑动变阻器R1 连入电路的电阻为零,电路为灯L与 R2 的串联电路,电源 电 压 U = I(RL+R2)=0.4A×(10Ω+5Ω)= 6V,故①错误;根据题意,通过改变直 流电动机的转动方向及转速,实现“调 速前进”或“定速后退”,说明玩具车前 进时需要用滑动变阻器R1 来实现 “调速”,但后退时电路中没有滑动变 阻器R1,能实现“定速”,因此S闭合, S1接1,S2接2时,玩具车处于“调速 前进”模式;S闭合,S1 接2,S2 接1 时,玩具车处于“定速后退”模式;玩具 车“调速前进”时,电源电压不变,根据 I=UR 可知,电路中总电阻最小时电 流最大,因此此时滑动变阻器R1 连 入电路的电阻为零,电路为灯L与直 流电动机的串联电路,此时电路中的 电流I'= URL+RM= 6V 10Ω+RM ,因为 RM 不为零,因此电路中的电流I'小 于0.6A,电流表A的最大示数小于 0.6A,故②正确;玩具车“定速后退” 时,电路为灯L与直流电动机、定值 电阻R2 的串联电路,电路消耗的总 功率 P = U 2 R总 = U2 RL+R2+RM = (6V)2 10Ω+5Ω+RM = 36V2 15Ω+RM ;因为 RM 不为零,所以电路消耗的总功率 小于2.4W,故③正确. 2. C [解析]在a、b两端接入电源, 则通电直导线在磁场中受到力的作用 而运动,将电能转化为机械能,与电动 机的工作原理相同,C正确,A错误; 在a、b两端接入电流表,当直导线在 磁场中做切割磁感线运动时,闭合电 路中才会产生感应电流,电流表指针 发生偏转,该过程消耗机械能,获得电 能,将机械能转化为电能,和发电机的 原理相同,BD错误. 3. (1) 奥斯特 (2) 火 (3) 右 (4) 省力 [解析](1) 图中的电磁铁 M 是利用奥斯特发现的电流的磁效 应原理来工作的.(2) 要把限流器接 入家庭电路中,从安全用电角度考虑, 限流器切断电路时应切断火线,所以 应该把它接在进户线的火线上. (3) 整个装置是一个限流装置,由电 磁铁和滑动变阻器这两条支路组成; 干路电流尚未达到设计的限制电流, 电磁铁所在支路的电流已经达到了动 作电流而使得衔铁被吸引,切断电路, 这说明了滑动变阻器没有起到足够的 分流作用,所以应减小滑动变阻器接 入电路的电阻,即向右移动滑片. (4) 刚转动时,金属杆OA 可视为杠 杆,支点为O,弹簧的拉力为动力,OA 的重力为阻力,此时杠杆的动力臂大 于阻力臂,所以杠杆OA 属于省力 杠杆. 4. (1) N 增强 (2) 小于 (3) 降 低 [解析](1) 闭合开关S1,电流从 电磁铁上端流入,下端流出,由安培定 则可知,线圈的上端为N极,下端为S 极;温度升高时,热敏电阻R2的阻值 随温度升高而显著减小,根据欧姆定 律,电路中电流变大,电磁铁的磁性增 强.(2) 温度升高时,电磁铁磁性增 强,吸引衔铁,使R4 电路接通,此时 恒温箱处于保温状态;温度降低时,电 磁铁磁性减弱,衔铁在左侧弹簧作用 下被拉起,使R3电路接通,此时恒温 箱处于加热状态;因加热功率大于保 温功率,且电源电压不变,由P=U 2 R 可知,R3阻值小于R4阻值.(3) 电磁 铁吸引衔铁时的电流不变,控制电路 电源电压不变,根据欧姆定律可知,控 制电路的总电阻不变,将R1 的阻值 稍微调小一些,根据电阻的串联可知, 热敏电阻R2 的阻值变大,因热敏电 阻R2 的阻值随温度升高而显著减 小,故恒温箱控制的温度将降低. 5. A到B 力的作用 电动机 滚 轮左右换个方向(或将电池正负极对 调) [解析]电流是从电源的正极出 发,经过锡箔纸流回到电源负极的,因 此由图可知,电流在锡箔纸上的方向 是从A到B.锡箔纸有电流,通有电 流的干电池在磁体的磁场中受到力的 作用开始运动,所以滚轮立刻开始向 前滚动,与电动机的工作原理相同.通 电导体在磁场中的受力方向与电流的 方向、磁场的方向有关,若让滚轮向相 反的方向滚动,可以改变磁场的方向 或电流的方向,即将滚轮左右换个方 向或将电池正负极对调一下. 6. 电磁感应 N 逆时针 推开 [解析]铝环相当于一个闭合电路,当 条形磁体靠近铝环时,相当于铝环做 切割磁感线运动,从而产生电流,这是 电磁感应现象;条形磁体的N极靠近 铝环时,铝环被推开,故铝环的左侧是 螺线管的N极;由安培定则可知,从 铝环左侧看,铝环中的电流方向为逆 时针.将磁体调转方向,用S极一端靠 近铝环,则铝环处的磁场方向改变,感 应电流的方向与原来相反,感应电流 产生的磁场方向也与原来相反,所以 铝环的左侧变为S极,铝环会被推开. 7. (1) 0.6 大 (2) 6×10-4m3 (3) ① 70~110Ω ② ABD [解析](2) 当浮子Q刚开始向上运动 时,受到的浮力和重力相等,根据阿基 米德原理可得,其浸在水中的体积 V排 = F浮 ρ水g = G ρ水g = mg ρ水g = m ρ水 = 0.6kg 1.0×103kg/m3 =6×10-4 m3. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 53 (3) ① 当压力为 0 时,若电流为 0.05A,则开始报警,由图可知,此时 R2最小,为10Ω,R1接入电路的最大 阻值R1max= U I -R2min= 6V 0.05A- 10Ω=110Ω.当圆柱体刚好浸没,即 F最大时,若电流为0.05A,则开始 报警,浮子Q所受浮力最大值F浮max= ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg× 5×10-3m2×0.2m=10N,由力的作 用是相互的和力的平衡条件可知,此 时压敏电阻受到压力F 的最大值为 Fmax=F浮max-G=10N-0.6kg× 10N/kg=4N.由图可知,此时R2 最 大,为50Ω,R1 接入电路的最小阻值 R1min= U I -R2max= 6V 0.05A-50Ω= 70Ω,所以电阻箱R1接入电路的阻值 范围是70~110Ω. 第十七章　电磁波 与现代通信 一、 信息与信息传播 1. 下课的时刻到了 2. 符号 图像 3. 电报机 早期电话 移动通信(或 互联网等) 4. 寄信 打电话 打电话 快速、直 接、方便(合理即可) 5. B 6. B 7. C 8. 液化 发现蚂蚁搬家后过不了多 久就要下雨(合理即可) [解析]水缸 外面的水珠是由空气中的水蒸气遇到 温度较低的水缸液化而形成的;发现 蚂蚁搬家后过不了多久就要下雨也是 类似的气象现象. 9. N 春 [解析]从树桩上的年轮可 知,年轮间距较大的右方为南(因为树 木的南边受阳光照射时间长,生长得 茂盛),所以指南针的A 端指向北方, 为N 极.而图中大雁向北方飞,说明 此时应为春季. 10. D [解析]人类传播信息的方式 多种多样,喊话、发邮件、举手示意都 能传播信息,而日记是比较私密的,一 般不是写给别人看的.写日记是人们 在存储信息,而不是传播信息.故 选D. 11. B [解析]烽火台是白天用狼烟、 夜晚用灯笼来传递事先约定的信息 的;驿马传递的官方文书可以通过直 接阅读而获知信息;海军用的手旗的 旗语是事先约定的,接收到旗语后需 进行转译,才知道其意义;电报机传递 的是电码,收到电报后需进行编译,才 能获知信息的含义;电话传递的语言, 通过接听就可以知道信息的内容.根 据以上分析可知,a、c、d属于一类,而 b、e属于另一类,因此选B. 信息的分类 人们传递的信息可分为显性 信息和隐性信息.收到显性信息后 不需要进行编译,可以直接获知信 息的真实内容;而隐性信息是就某 一现象约定其代表的意义,收到隐 性信息后需根据约定规则进行编 译,方可知道信息的真实内容. 12. A [解析]不同的乐曲提供不同 的信息,师生通过不同的乐曲,知道上 课、下课和休息时间,所以各种乐曲的 作用是提供信息. 13. C [解析]蚂蚁留下的气味告诉 同伴找到食物的路线,是利用气味来 传递信息,A不符合题意;蜜蜂通过舞 蹈告知同伴蜜源方位,是利用动作来 传递信息,B不符合题意;椿象在受到 攻击时释放的臭气,是为了熏走敌害, 保护自己,没有传递信息,C符合题 意;长尾猴发现豹子时发出叫声是为 了将信息传递给同伴,属于用声音传 递信息,D不符合题意. 14. B [解析]开关S1控制灯泡L2, 灯泡L1不能显示操控开关S1的人所 发信息,故A错误;挡板沿AA'固定, 开关S2控制灯泡L1,开关S2和灯泡 L1分别在挡板AA'两侧,灯泡L1 能 显示操控开关S2的人所发信息,故B 正确;挡板沿BB'固定,开关S1 控制 灯泡L2,开关S1 和灯泡L2 在挡板 BB'的同一侧,灯泡L2显示的信息不 能传递到对方,故C错误;开关S2 控 制灯泡L1,灯泡L2 不能显示操控开 关S2的人所发信息,故D错误. 15. 6 6600 [解析]对照莫尔斯电 码可知,“海翼”号发出声信号的时间 为08时11分58秒,因此传到声呐所 用时间为4s,则“海翼”号到轮船的距 离 s=vt=1500 m/s×4s= 6000m=6km;其1cm2表面受到海 水的压力F=pS=6.6×107Pa× 10-4m2=6600N. 16. 减速 运动状态 [解析]由表格 信息可知,“11011”表示“发动机B”, “10001”表示“点火”,即信息的意思是 “发动机B点火”.此时卫星正以速度 v向右飞行,当喷气发动机B 点火并 向右喷气时,卫星受到一个向左的力, 该力将阻碍卫星向右运动,使得卫星 开始做减速运动,这也说明力可以改 变物体的运动状态. 17. C [解析]早期电话的构造如题 图所示,通话的双方的话筒和听筒串 联在电路中.人对着话筒说话时,忽弱 忽强的声波使金属膜片忽松忽紧地挤 压炭粒,使炭粒的整体电阻忽大忽小, 电路中就产生忽小忽大的电流,话筒 的作用是把声音转化为变化的电流, A、B均错误;当电路中忽小忽大的电 流通过听筒里的螺线管时,永磁体和 螺线管的磁场对金属膜片(薄铁片)的 吸引力就发生忽小忽大的变化,薄铁 片就会忽弱忽强地振动,发出与说话 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 63